專利名稱：接口線和包括接口線的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將信息上載和/或通信到電子換向電機(jī)(ECM)或 其他可編程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的裝置和方法。
背景技術(shù)：
ECM用在許多應(yīng)用中。例如，ECM能夠與用于在加熱、通風(fēng)和 空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)中或燃?xì)饧訜嵯到y(tǒng)(例如燃?xì)鉄崴骰蛎簹鉅t)中 移動(dòng)空氣的鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇一起使用。在這樣的環(huán)境中，ECM能夠采用 恒定氣流算法來(lái)控制空氣的流動(dòng)，而不用使用外部傳感器(例如，不 用使用氣流或壓力傳感器)。為了采用恒定氣流算法，電機(jī)(motor)控 制器通常包括與電機(jī)所連附的系統(tǒng)有關(guān)的信息。典型地，在制造時(shí)， 將該信息編程到該電機(jī)控制器中。在替換該"特性化"或"智能"電機(jī)時(shí)，出現(xiàn)與維護(hù)使用存儲(chǔ)系 統(tǒng)信息的ECM電機(jī)的系統(tǒng)有關(guān)的一個(gè)問(wèn)題。正如所論述的，可以初始 電機(jī)進(jìn)行預(yù)編程用于對(duì)特定系統(tǒng)(例如特定爐子/HVAC單元)。維護(hù)技 術(shù)人員不能對(duì)任何情形都可行地維護(hù)預(yù)特性化(pre-characterized)的 電機(jī)。結(jié)果，當(dāng)特性化電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，維護(hù)技術(shù)人員通常從制造商 或銷售商定購(gòu)新的特性化電機(jī)。因?yàn)檫@會(huì)花費(fèi)幾天的時(shí)間，因此，在新的特性化電機(jī)正被遞送時(shí)，通常在該系統(tǒng)中安裝"標(biāo)準(zhǔn)"或"啞" 電機(jī)來(lái)保持系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。通常的結(jié)果是，至少兩次電機(jī)更換的兩個(gè)維護(hù) 請(qǐng)求。存在對(duì)替換特性化電機(jī)的問(wèn)題的一些建議方案。例如，系統(tǒng)控制 板可以包括用于上載到可配置電機(jī)的系統(tǒng)信息。然而，除其它問(wèn)題之 外，這種方案不能解決替換目前所安裝的并正在工作的ECM的問(wèn)題。 在另一建議方案中，維護(hù)技術(shù)人員可以配備移動(dòng)編程能力。對(duì)一些維 護(hù)人員來(lái)說(shuō)，通常要求專業(yè)硬件和/或軟件的這種選擇通常非常昂貴且 復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種裝置(或系統(tǒng))，諸如空氣移動(dòng)系統(tǒng)，具有系統(tǒng)控制器(例如，系統(tǒng)控制板)、電動(dòng)機(jī)(electrical machine)以及連接系統(tǒng)控制器和電動(dòng)機(jī)的接口線。該電動(dòng)機(jī)能夠耦接到將由電 動(dòng)機(jī)操作的設(shè)備(例如鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇)。 一種示例性電動(dòng)機(jī)包括電機(jī)組 件和電機(jī)控制器。接口線能夠?qū)⒂上到y(tǒng)控制器生成或通過(guò)系統(tǒng)控制器 中繼的信號(hào)通信到電動(dòng)機(jī)。接口線能夠進(jìn)一步將由電動(dòng)機(jī)生成或通過(guò) 電動(dòng)機(jī)中繼的信號(hào)通信到系統(tǒng)控制器。接口線能夠包括電纜組件和耦 接到該電纜組件的集成電路板。在一種構(gòu)造中，耦接包括將電路板集 成在電纜組件中。在一種構(gòu)造中，集成電路板支持至少微控制器，其 中，微控制器可操作地以第一格式從系統(tǒng)控制板接收信號(hào)，以及將該 信號(hào)轉(zhuǎn)化成將被發(fā)送到電機(jī)組件的第二格式。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種控制具有電動(dòng)機(jī)和接口線的系 統(tǒng)的方法。該方法包括提供具有電纜組件和耦接到該電纜組件的電路 板的接口線。該電路板包括存儲(chǔ)器，其中，該存儲(chǔ)器包括信息(例如， 預(yù)編程的指令或數(shù)據(jù)集)和/或能夠存儲(chǔ)信息。該方法還包括將接口線 耦接到電動(dòng)機(jī)以及將存儲(chǔ)器中的至少部分信息上載到電動(dòng)機(jī)。除上載 動(dòng)作外或替代加載動(dòng)作，該方法能夠包括將信息從電動(dòng)機(jī)下載到接口 線的存儲(chǔ)器。該方法能夠進(jìn)一步包括將接口線耦接到系統(tǒng)控制板，通 過(guò)接口線將信號(hào)從系統(tǒng)控制板通信到電動(dòng)機(jī)，以及利用接口線的微控 制器處理來(lái)自系統(tǒng)控制板的信號(hào)。利用微控制器處理該信號(hào)能夠包括將信號(hào)從第一格式轉(zhuǎn)換成第二格式。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種接口線，可操作地將外部控制 器連接到電動(dòng)機(jī)。該接口線包括具有第一管腳配置的第一連接器、耦 接到第一連接器的電纜、耦接到電纜并具有不同于第一管腳配置的第 二管腳配置的第二連接器以及電路板，該電路板具有電耦接在第一連 接器和第二連接器之間的電路中的可編程設(shè)備。該可編程設(shè)備可被配置為將來(lái)自第一連接器的第一信號(hào)轉(zhuǎn)換成用于第二連接器的第二信號(hào)在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種接口線，可操作地將數(shù)據(jù)上載 到電動(dòng)機(jī)。該接口線包括第一連接器、耦接到第一連接器的電纜、耦 接到電纜的第二連接器以及電路板，該電路板具有電耦接在第一連接 器和第二連接器之間的電路中的可編程設(shè)備。該可編程設(shè)備包括具有 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，并可被配置為將數(shù)據(jù)上載到電動(dòng)機(jī)。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種電機(jī)線組件，其耦接到外部控 制器。該電機(jī)線組件包括電動(dòng)機(jī)，具有具有定子和轉(zhuǎn)子的電機(jī)組件；以及電機(jī)控制器，連接到電機(jī)組件并具有具有第一管腳配置的第一連接器。該電機(jī)線組件還包括接口線，該接口線具有具有不同于第一 管腳配置的第二管腳配置的第二連接器；耦接到第二連接器的電纜； 耦接到電纜并嚙合第一連接器的第三連接器；以及電路板，該電路板 具有電耦接在第二連接器和第三連接器之間的電路中的可編程設(shè)備。 該可編程設(shè)備包括具有特征數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，并可被配置為選擇地將特 征數(shù)據(jù)上載到電動(dòng)機(jī)，以及將來(lái)自第二管腳配置的第一信號(hào)轉(zhuǎn)換成具 有第一管腳配置的第二信號(hào)。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種利用接口線操作電動(dòng)機(jī)的方法， 該接口線包括第一連接器和第二連接器、耦接到第一連接器和第二連 接器的電纜以及具有電耦接在第一連接器和第二連接器之間的電路中的可編程設(shè)備的電路板。該方法包括利用第一連接器接收具有第一配 置的第一信號(hào)；將第一信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有第二配置的第二信號(hào)；以及生
成從電路板并通過(guò)電纜到電動(dòng)機(jī)的第二信號(hào)。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種利用接口線操作電動(dòng)機(jī)的方法， 該接口線包括第一連接器和第二連接器、耦接到第一連接器和第二連 接器的電纜以及具有帶有存儲(chǔ)器的可編程設(shè)備的電路板，該可編程設(shè) 備電耦接在第一連接器和第二連接器之間的電路中。該方法包括利用
用于操作電動(dòng)機(jī)的特征數(shù)據(jù)編程可編程設(shè)備；將接口線的第二連接器 耦接到電動(dòng)機(jī)；以及將特征數(shù)據(jù)上載到電動(dòng)機(jī)。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種操作將第一節(jié)點(diǎn)連接到第二節(jié) 點(diǎn)的電路的方法。該電路包括到電源的連接、到電氣接地的連接、具 有電阻器的第一電路、以及具有電容器的第二電路，第二電路與第一 電路并聯(lián)配置。該方法包括生成正電壓；將第一節(jié)點(diǎn)維持在預(yù)定閾值 以上；響應(yīng)于利用第二節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到負(fù)電壓，生成信號(hào)；作為利用第二 節(jié)點(diǎn)檢測(cè)的過(guò)大負(fù)電壓的結(jié)果，從電源汲取電流。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種將第一節(jié)點(diǎn)連接到第二節(jié)點(diǎn)的 電路。該電路包括到電源的連接、到電氣接地的連接、具有電阻器的 第一電路、以及具有電容器的第二電路，第二電路與第一電路并聯(lián)配 置。該第一電路與第二電路協(xié)作來(lái)生成參考電壓。
通過(guò)考慮詳細(xì)的描述和附圖，本發(fā)明的其他方面將變得顯而易見(jiàn)。


圖1是包含本發(fā)明的示例性空氣移動(dòng)系統(tǒng)的框圖。 圖2是能夠與圖1的空氣移動(dòng)系統(tǒng)一起使用的電纜組件的俯視圖。 圖3是能夠與圖2的電纜組件一起使用的插頭外殼的前視圖。 圖4是圖3的插頭外殼的正視圖。圖5是根據(jù)第一構(gòu)造的連接到圖2的電纜組件的示例性集成電路 的仰視圖。
圖6是圖5中所示的集成電路和電纜組件的俯視圖。
圖7是圖5和6中所示的集成電路的電路圖。
圖8示出圖1的電機(jī)組件的示例性示意表示。
圖9A是根據(jù)第二構(gòu)造的集成電路的電路圖的第一部分。
圖9B是根據(jù)第二構(gòu)造的集成電路的電路圖的第二部分。
圖9C是根據(jù)第二構(gòu)造的集成電路的電路圖的第三部分。
圖9D是根據(jù)第二構(gòu)造的集成電路的電路圖的第四部分。
圖IOA是根據(jù)第三構(gòu)造的集成電路的電路圖的第一部分。
圖10B是根據(jù)第三構(gòu)造的集成電路的電路圖的第二部分。
圖IOC是根據(jù)第三構(gòu)造的集成電路的電路圖的第三部分。
圖IOD是根據(jù)第三構(gòu)造的集成電路的電路圖的第四部分。
圖IIA是傳感器電路的電路圖。
圖IIB是傳感器和保護(hù)器電路的電路圖。
圖IIC是另一傳感器和保護(hù)器電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)地解釋本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，應(yīng)理解本發(fā)明在其應(yīng)用 方面不限于在下述說(shuō)明書(shū)中闡述或在附圖中示出的部件的構(gòu)造和排列 的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠有其他實(shí)施例以及能夠以各種方式實(shí)踐或執(zhí)行。 而且，應(yīng)理解在此使用的措辭和術(shù)語(yǔ)是用于描述目的，而不應(yīng)當(dāng)視為 限制。使用"包括"、"包含"或"具有"及其變形在此意指包含此后 列出的項(xiàng)及其等效以及另外的項(xiàng)。除非具體說(shuō)明、限制或以其他方式 顯而易見(jiàn)，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"連接"、"支撐"和"耦接"及其變形被廣 泛使用并包含直接和間接安裝、連接、支撐和耦接。此外"連接"和 "耦接"通常不限于物理或機(jī)械連接或耦接。
盡管在描述附圖中，在此提及方向參考，諸如上、下、向下、向 上、向后、底部、前、后等等，但為方便起見(jiàn)，僅相對(duì)于這些圖(如通常觀看)做出這些參考。這些方向不意在按字面意義或以任何形式 限制本發(fā)明。此外，為描述目的，在此使用術(shù)語(yǔ)，諸如"第一"、"第 二"和"第三"以及不意在表示或暗示相對(duì)重要性或含義。
此外，應(yīng)理解本發(fā)明的實(shí)施例包括硬件、軟件和電子部件或模塊， 為論述目的，他們可以被示出和描述成好像用硬件單獨(dú)地實(shí)現(xiàn)大部分 這些部件一樣。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，基于閱讀本詳細(xì)描述，
將意識(shí)到在至少一個(gè)實(shí)施例中，可以用軟件實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基于電子的 方面。同樣地，應(yīng)注意到可以利用多個(gè)基于硬件和軟件的設(shè)備以及多 個(gè)不同的結(jié)構(gòu)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。此外，如在后續(xù)段落中所述，附圖 中示出的特定機(jī)械配置意在例示本發(fā)明的實(shí)施例，并且其他的替選機(jī) 械配置也是可能的。
圖1示出示例性空氣移動(dòng)系統(tǒng)(諸如HVAC系統(tǒng)10)，包括恒溫 器15、遠(yuǎn)程或外部系統(tǒng)控制器(示為系統(tǒng)控制板20)、具有電機(jī)組件 和電機(jī)控制器(下面進(jìn)一步解釋)的電動(dòng)機(jī)25以及輸入/輸出設(shè)備30。 恒溫器15與系統(tǒng)控制板20和一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出設(shè)備30通信。另外， 恒溫器15能夠經(jīng)連接35與電動(dòng)機(jī)25直接通信。
如圖1所示，系統(tǒng)控制器包括系統(tǒng)控制板20。在替選構(gòu)造中，系 統(tǒng)控制器能夠包括多個(gè)板或能夠與恒溫器15集成。系統(tǒng)控制板20進(jìn) 一步經(jīng)由接口線(interface cord) 40與電動(dòng)機(jī)25通信，并與一個(gè)或多 個(gè)輸入/輸出設(shè)備30通信。電動(dòng)機(jī)25進(jìn)一步與一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出設(shè) 備30通信。輸入/輸出設(shè)備30的每一個(gè)是輸入信號(hào)、輸出信號(hào)以及連 同恒溫器15、系統(tǒng)控制板20和電動(dòng)機(jī)25操作的輔助裝置的示意表示。 I/O設(shè)備30能夠是例如HVAC系統(tǒng)的其他部件和用戶接口。用圖1表 示HVAC系統(tǒng)10的多于一種實(shí)現(xiàn)或構(gòu)造。此外，可以在HVAC系統(tǒng) 10中使用另外的接口線40，用于將系統(tǒng)控制板20與一個(gè)或多個(gè)輔助 裝置連接。在一些構(gòu)造中，圖1中所示的恒溫器15能夠包括輸入端口、輸出 端口和恒溫器控制器(諸如具有微控制器的恒溫器電路板)。恒溫器15 的輸入能夠包括來(lái)自溫度傳感器、濕度傳感器或其他傳感器的信號(hào)。 對(duì)一些應(yīng)用，恒溫器15可以從遠(yuǎn)程位置的濕度傳感器獲得信號(hào)(例如 無(wú)線地)。其他輸入可以包括用于(例如從電池)接收電力的電力接口、 用于接收軟件更新的通信端口以及從遠(yuǎn)程位置主動(dòng)地監(jiān)視和控制恒溫
器15的控制接口。在另外的構(gòu)造中，恒溫器15能夠是在其中安裝有
溫度傳感器的模擬恒溫器。
恒溫器15的輸出端口能夠包括用于發(fā)送由恒溫器15生成的輸出 信號(hào)集的端口。例如，輸出信號(hào)能夠表示受控環(huán)境空間的狀態(tài)。由恒 溫器15生成的輸出信號(hào)能夠包括加熱(W)或制冷(Y)，能夠由系統(tǒng) 控制板20解釋為"開(kāi)"或"關(guān)"。例如，恒溫器15能夠生成信號(hào)W作 為"開(kāi)"(即加熱請(qǐng)求)，通過(guò)接口線40由系統(tǒng)控制板20將該信號(hào)中 繼到例如電動(dòng)機(jī)25，作為指示電機(jī)"啟動(dòng)"的信號(hào)。由恒溫器15生成 并通過(guò)系統(tǒng)控制板20和接口線40中繼到電動(dòng)機(jī)25的其他信號(hào)能夠包 括通常表示三個(gè)不同加熱等級(jí)的請(qǐng)求的信號(hào)Wl、 W2和W3、風(fēng)扇信 號(hào)(G)、解凍信號(hào)(DF)、室外熱敏電阻信號(hào)(T)和應(yīng)急熱中繼(heat relay)信號(hào)(E)。
在一種構(gòu)造中，系統(tǒng)控制板20包括輸入端口、輸出端口、開(kāi)關(guān)板、 串行端口和具有處理器和存儲(chǔ)器的微控制器。系統(tǒng)控制板20， 一般來(lái) 說(shuō)，生成信號(hào)和/或通過(guò)接口線40將信號(hào)中繼到電動(dòng)機(jī)25。系統(tǒng)控制 板20還可操作地與其他裝置通信，所述其他裝置諸如是濕度控制系統(tǒng)、 燃?xì)鉅t控制、燃?xì)恻c(diǎn)火系統(tǒng)、其他電機(jī)、安全系統(tǒng)、維護(hù)系統(tǒng)、燃燒 鼓風(fēng)機(jī)(combustion blower)等等。
系統(tǒng)控制板20的輸入端口包括用于接收諸如恒溫器信號(hào)和安全信 號(hào)(例如從溫度傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器、煙霧傳感器等等)的信號(hào)的端 口。輸入端口可以包括用于接收重新編程處理器或更新控制器的存儲(chǔ)器中的信息的無(wú)線信號(hào)的端口。其他端口可以從HVAC系統(tǒng)IO的輔助 系統(tǒng)或其他裝置接收信號(hào)，所述輔助系統(tǒng)或其他裝置諸如是燃?xì)恻c(diǎn)火 系統(tǒng)、燃?xì)鉅t控制和濕度控制系統(tǒng)。
在圖l所示的構(gòu)造中，系統(tǒng)控制板20利用接口線40與電動(dòng)機(jī)25 通信。例如，接口線40可以用作雙向通信設(shè)備，允許系統(tǒng)控制板20 將命令發(fā)送到電動(dòng)機(jī)25和從電動(dòng)機(jī)25接收診斷信號(hào)。更常見(jiàn)的是， 接口線40促進(jìn)在系統(tǒng)控制板20和電動(dòng)機(jī)25之間的信息通信。如在此 所使用的，術(shù)語(yǔ)"信息"廣泛解釋成包括傳遞至少一條知識(shí)的信號(hào)、 指令、數(shù)據(jù)等等?；陔妱?dòng)機(jī)25和系統(tǒng)控制板20的操作模式，利用 接口線40，可以交換除命令和診斷外的其他信息。
在進(jìn)一步繼續(xù)之前，應(yīng)理解接口線40的構(gòu)造不限于導(dǎo)線結(jié)構(gòu)或圖 1-7中所示的實(shí)施例。接口線40能夠包含落入在此所述的線40的范圍 內(nèi)的其他構(gòu)造，以及能夠用在延伸到所示的HVAC系統(tǒng)外的其他應(yīng)用 中。此外，盡管電動(dòng)機(jī)25被示為連接到鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇，但電動(dòng)機(jī)能夠 是其他類型的機(jī)器。
參考圖8所示的構(gòu)造，示出了電動(dòng)機(jī)25的示例性示意表示，包括 具有轉(zhuǎn)子155的電機(jī)組件150，轉(zhuǎn)子155包括定子170和安裝在軸165 上的轉(zhuǎn)子芯160。轉(zhuǎn)子155通常被一個(gè)或多個(gè)軸承支撐并耦接到鼓風(fēng)機(jī)。 定子170包括定子芯以及布置在定子芯上的一個(gè)或多個(gè)繞組。電動(dòng)機(jī) 25還包括電連接到電機(jī)組件150的電機(jī)控制器175。更具體地說(shuō)，定 子170的繞組電連接到電機(jī)控制器175。通常，電機(jī)控制器175被配置 成與系統(tǒng)控制板20交互作用并響應(yīng)于來(lái)自系統(tǒng)控制板20和/或接口線 40的命令而向繞組提供電壓或控制繞組的電流(下面進(jìn)一步解釋)。例 如，電機(jī)控制器175導(dǎo)致定子170中的可變磁場(chǎng)以便與轉(zhuǎn)子160的磁 場(chǎng)相互作用，使轉(zhuǎn)子組件155旋轉(zhuǎn)，從而使鼓風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。
如圖8所示，電機(jī)控制器175例如能夠包括具有整流器和濾波器的電源180。電源180通?？刹僮鞯貜碾娫?85接收電力并產(chǎn)生一個(gè)或 多個(gè)電壓(例如總線電壓和邏輯電壓)。電機(jī)控制器175還能夠包括變 相器190、用于與輸入/輸出設(shè)備30 (例如接口線40)交互作用的輸入 /輸出電路192，以及具有處理器200、程序存儲(chǔ)器205和配置存儲(chǔ)器 210的微控制器195。通常，處理器200讀取、解釋和執(zhí)行存儲(chǔ)在程序 存儲(chǔ)器205中的用于控制電機(jī)控制器組件175的指令，而配置存儲(chǔ)器 210通常被指定用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(例如特性化數(shù)據(jù))。
微控制器195還能夠包括其他可編程設(shè)備和部件，諸如電源、模 數(shù)轉(zhuǎn)換器、濾波器和其他常見(jiàn)組件。微控制器195通常被配置成發(fā)出 驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制變相器190。變相器190能夠包括電力電子開(kāi)關(guān)(例如 MOSFET、 IGBT)，以改變到電機(jī)150的電流的流動(dòng)。例如，在一種構(gòu) 造中，變相器190能夠以橋電路的形式。在其他構(gòu)造中，電機(jī)控制器 組件175能夠包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其他組件，但在此不再論 述。例如，電機(jī)控制器組件175能夠包括驅(qū)動(dòng)電路、電壓傳感器、電 流傳感器、反EMF (back-EMF)傳感器等等。還應(yīng)理解其他電機(jī)控制 器組件能夠用在HVAC系統(tǒng)中。此外，圖8參考無(wú)刷、永磁電機(jī)，然 而，其他電機(jī)類型是可能的。在進(jìn)一步繼續(xù)之前，應(yīng)理解可以用其他 可編程設(shè)備來(lái)代替微控制器195。例如，其他可編程設(shè)備能夠執(zhí)行相同 或類似的操作，以及包括諸如程序存儲(chǔ)器205和配置存儲(chǔ)器210的元 件。此外，盡管分開(kāi)地示出程序存儲(chǔ)器205和配置存儲(chǔ)器210 (圖8)， 但其他配置也是可能的(例如外部存儲(chǔ)器或單存儲(chǔ)器設(shè)備)。
圖2示出根據(jù)一種構(gòu)造的電纜組件45，其是接口線40的一部分。 所示的電纜組件45是串行電纜，包括第一端50、第二端55和四條導(dǎo) 線60。在第一端50，四條導(dǎo)線的每一個(gè)包括插口引線65，用于將電纜 組件45的導(dǎo)線60連接到連接插頭外殼70 (圖3-4中所示)。在第二端 55處的導(dǎo)線60通常通過(guò)夾緊、焊接或?qū)?dǎo)線60夾到PCB 75上，耦接 到印刷電路板(PCB) 75 (圖5-6中所示)。能夠使用用于將在電纜組 件45的第二端處的導(dǎo)線60耦接到PCB 75的其他方法或設(shè)備。圖3-4示出示例性插頭外殼70，用于容納來(lái)自電纜組件45的第一 端50的導(dǎo)線60并將電纜組件45耦接到電動(dòng)機(jī)25。插頭外殼70包括 用于容納四條導(dǎo)線60的四個(gè)插口 80、連接端85和耦接機(jī)構(gòu)90。在組 裝接口線40期間，連接端85嚙合電動(dòng)機(jī)25的輸入端以及耦接機(jī)構(gòu)90 將接口線40鎖定到電動(dòng)機(jī)25，促進(jìn)在連接端85和電動(dòng)機(jī)25的輸入端 口之間的適當(dāng)連接。應(yīng)理解插頭外殼70可以具有其他構(gòu)造。
圖5是示出電纜組件45的第二端55和PCB 75的底面95的接口 線40的仰視圖。在PCB75的其他元件中，底面95包括被標(biāo)識(shí)為邏輯 電路的第一電路元件100。圖6是示出電纜組件45的第二端55和PCB 75的頂面105的接口線40的俯視圖。在PCB 75的其他元件中，頂面 105包括被標(biāo)識(shí)為連接器的第二電路元件110、被標(biāo)識(shí)為編程座 (programming header)的第三電路元件115、被標(biāo)識(shí)為可選耦接的隔 離器或耦接器的第四電路元件120以及被標(biāo)識(shí)為微控制器的第五電路 元件125。圖6還示出通過(guò)電纜連接器/端子130耦接到PCB75的電纜 組件45的第二端55處的導(dǎo)線60。應(yīng)理解上面標(biāo)識(shí)的電路元件僅用于 示例目的，PCB75可以包括在此未描述的其他電路元件，并且PCB75 不需要所示的所有電路元件。在一個(gè)示例性構(gòu)造中，電路元件100是 低功率收發(fā)器，促進(jìn)在接口線40和電動(dòng)機(jī)25之間的雙向串行通信， 電路元件110是16管腳座(16-pin header)以及電路元件115是每一 個(gè)可操作地容納適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線連接器的6管腳座，電路元件120是可選
耦接的具有發(fā)光二極管的隔離器，以及電路元件125是可編程微控制
明. 益。
圖7是圖5和6中所示的PCB 75的示意電路圖135。電路圖135 包括邏輯電路100、連接器110、編程座115、耦接器120和微處理器 125。圖7還示意地示出電纜連接器130。在一種構(gòu)造中，連接器110 可操作地從系統(tǒng)控制板20和其他輸入/輸出設(shè)備30接收信號(hào)。例如， 連接器110能夠包括16管腳連接器，用于接收至少部分表示恒溫器輸出信號(hào)、系統(tǒng)控制板設(shè)置以及圖1中所示的HVAC系統(tǒng)10的狀態(tài)的信 號(hào)。連接器IIO將所接收的信號(hào)路由到耦接器120和微控制器125。在 一些構(gòu)造中，微控制器125和接口線40的其他電路元件由電動(dòng)機(jī)25 供電。在其他構(gòu)造中，接口線40包括電源或由系統(tǒng)控制板20供電。
耦接器120通常被配置成對(duì)由連接器110接收的至少一些信號(hào)提 供信號(hào)整流。由耦接器120接收的至少一些信號(hào)是AC (正半波，負(fù)半 波，或全AC)并用來(lái)接通耦接器120的輸出晶體管。由耦接器120處 理的信號(hào)隨后被路由到微控制器125。
與在此所述的其他微控制器(或其他可編程設(shè)備)類似，微控制 器125能夠包括處理器、用于存儲(chǔ)指令(程序命令)和用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器以及通常與微控制器相關(guān)聯(lián)的其他元件。微控制 器125通常被配置成基于來(lái)自HVAC系統(tǒng)IO的特定元件的信號(hào)操作， 所述特定元件諸如是系統(tǒng)控制板20或電動(dòng)機(jī)25。在一種構(gòu)造中，微控 制器125從第一裝置接收輸入信號(hào)，將所接收的信號(hào)從第一格式轉(zhuǎn)換 或處理成第二格式，以及將具有第二格式的輸出信號(hào)傳送到第二裝置。 例如，接口線40可操作地接收具有與連接器110能夠容納的管腳數(shù)相 對(duì)應(yīng)的第一管腳配置的第一信號(hào)，以及將第一信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二信號(hào)， 用于由微控制器125生成并經(jīng)由連接器或端子130發(fā)送的串行通信。 在其他構(gòu)造中，接口線40能夠接收具有第一配置的第一信號(hào)并生成具 有該第一配置的第二信號(hào)。在另一例子中，微控制器125可操作地從 系統(tǒng)控制板20接收輸入信號(hào)，轉(zhuǎn)換和/或處理輸入信號(hào)以生成命令，以 及將命令傳送到電動(dòng)機(jī)25。由微控制器125生成的命令被路由到邏輯 電路IOO，以通過(guò)電纜連接器130串行發(fā)送。
微控制器125也能夠分配存儲(chǔ)器來(lái)支持表示用于電動(dòng)機(jī)25的設(shè)置 的預(yù)編程指令。微控制器125還能夠包括表示HVAC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征 的信息，或能夠用來(lái)特征化用于特定系統(tǒng)的電機(jī)。例如，微控制器125 能夠包括與恒溫器15、系統(tǒng)控制板20和/或電動(dòng)機(jī)25有關(guān)的特性化數(shù)據(jù)。此外，接口線40能夠作為將接口線40連接到電動(dòng)機(jī)25的結(jié)果， 將特性化數(shù)據(jù)上載到電動(dòng)機(jī)25。在一些情況下，對(duì)于接口線40將配置 數(shù)據(jù)上載到電動(dòng)機(jī)25，系統(tǒng)控制板20不需要與接口線40耦接。接口 線40能夠由電動(dòng)機(jī)25供電。因此，例如，電動(dòng)機(jī)25和接口線40能 夠作為電機(jī)線組件獨(dú)立于系統(tǒng)控制板20和恒溫器15操作。
在一些構(gòu)造中，編程座115能夠用來(lái)將信息上載到微控制器125。 在預(yù)編程微控制器125的情況下，編程座115能夠是PCB 75的可選電 路元件。還能預(yù)期微控制器125能接收和存儲(chǔ)來(lái)自電動(dòng)機(jī)25的信息， 例如，為了鏡像存儲(chǔ)在電動(dòng)機(jī)25的信息。
接口線40的一個(gè)應(yīng)用包括使用預(yù)編程的接口線40來(lái)幫助替換可 能廢棄或損壞的電機(jī)。例如，技術(shù)人員可能需要從具有在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)前 該技術(shù)人員未知的特定特征的HVAC系統(tǒng)替換電機(jī)。該技術(shù)人員能夠 使用普通替換電機(jī)和多個(gè)預(yù)編程的接口線，諸如上述的接口線40。每 個(gè)接口線40能夠包括具有與HVAC系統(tǒng)的各種配置有關(guān)的指令和/或 特征化數(shù)據(jù)集的微控制器。然后，該技術(shù)人員能夠安裝該替換電機(jī)并 測(cè)試各種接口線來(lái)利用適當(dāng)指令和/或數(shù)據(jù)集確定接口線。在一些情況 下，當(dāng)需要時(shí)，該技術(shù)人員還能夠通過(guò)編程座對(duì)微控制器進(jìn)行調(diào)整。
接口線40還可以用在其中HVAC系統(tǒng)可能要求使用具有各種功率
額定值的電機(jī)的應(yīng)用中，所述功率額定值諸如是1/3 HP(馬力)、1/2 HP、
3/4HP和1HP。在該特定情況下，要求替換具有未知功率額定值的電
機(jī)的技術(shù)人員能夠利用1/2 HP電機(jī)或1 HP電機(jī)來(lái)替換故障電機(jī)。例如，
如果HVAC系統(tǒng)要求使用1/3 HP電機(jī)，該技術(shù)人員可以用1/2 HP電機(jī)
替換故障電機(jī)。此外，接口線能夠包括指令，或技術(shù)人員可以調(diào)整現(xiàn)
有的指令，以便1/2HP電機(jī)適當(dāng)?shù)嘏cHVAC系統(tǒng)操作。使用接口線40
允許該技術(shù)人員在維護(hù)這種HVAC系統(tǒng)時(shí)僅攜帶兩個(gè)電機(jī)，而不是4 水在另一應(yīng)用中，接口線40能夠用來(lái)鏡像來(lái)自電動(dòng)機(jī)25的數(shù)據(jù)和 信息。更具體地說(shuō)，接口線40能夠從電動(dòng)機(jī)25和系統(tǒng)控制板20接收 信息，以及記錄或保存該信息。該信息能夠包括特性化數(shù)據(jù)、HVAC 系統(tǒng)的狀態(tài)、來(lái)自微控制器195中的存儲(chǔ)器205和210的數(shù)據(jù)以及其 他適當(dāng)數(shù)據(jù)。由接口線40記錄的信息能夠由技術(shù)人員通過(guò)編程座115 取得，用于例如診斷目的。在另一例子中，當(dāng)電機(jī)需要被替換時(shí)，技 術(shù)人員能夠用通用電機(jī)替換故障電機(jī)。在該特定情況下，接口線40能 夠?qū)⒂涗浀男畔⑸陷d到通用電機(jī)或重新編程該電機(jī)(如果從工廠預(yù)編 程電機(jī))。因此，電機(jī)能夠在HVAC系統(tǒng)中操作，而不需要技術(shù)人員重 新編程電機(jī)或調(diào)整電機(jī)中的預(yù)編程信息。除HVAC系統(tǒng)外的其他應(yīng)用 是可能的并落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖9是接口線40的集成電路的另外的構(gòu)造的電路圖。該實(shí)施例采 用與上面結(jié)合圖7所述的電路的許多相同的結(jié)構(gòu)并且具有許多相同的 特性。因此，下述描述主要集中在與上面結(jié)合圖7所述的電路不同的 結(jié)構(gòu)和特征上。對(duì)有關(guān)該結(jié)構(gòu)和特征的另外的信息，以及對(duì)在圖9和 下述所述的電路的結(jié)構(gòu)和特征的可能替換，應(yīng)當(dāng)參考上文結(jié)合圖7的 描述。在下文中，分別用300系列的參考數(shù)字表示與圖7的電路的結(jié) 構(gòu)和特征相對(duì)應(yīng)的圖9中所示的電路的結(jié)構(gòu)和特征。
電路335包括邏輯電路300、連接器310、編程座315、耦接器電 路320、保護(hù)器電路322、箝壓電路324和可編程設(shè)備(例如微控制器) 325。圖9還示意地示出電纜連接器330。在所示的構(gòu)造中，連接器310 可操作地從系統(tǒng)控制板20和其他輸入/輸出設(shè)備30接收信號(hào)。例如， 連接器310包括16管腳連接器，用于接收至少部分表示恒溫器輸出信 號(hào)、系統(tǒng)控制板設(shè)置和圖1中所示的HVAC系統(tǒng)IO的狀態(tài)的信息。連 接器310將所接收的信息路由到耦接器電路320和可編程設(shè)備325。
耦接器電路320通常被配置成對(duì)由連接器310接收的至少一些信 號(hào)提供信號(hào)整流。由耦接器電路320接收的至少一些信號(hào)是AC (正半波、負(fù)半波或全AC)以及能夠用來(lái)接通例如發(fā)光晶體管。由耦接器320 處理的信號(hào)隨后被路由到可編程設(shè)備325。在圖9所示的構(gòu)造中，將四 個(gè)信號(hào)(例如關(guān)-延遲、單位大小、氣流、熱CFM)從連接器310路由 到耦接器電路320。在相應(yīng)的耦接器子電路331、 332、 333、 334中處 理路由到耦接器電路320的每個(gè)信號(hào)。每個(gè)耦接器子電路331、 332、 333和334接收由箝壓電路324生成的箝位電壓并包括二極管(D9， DIO， Dll， D12)、場(chǎng)效應(yīng)晶體管或FET (Q2， Q3， Q4， Q5)、第一 電阻器(R8， RIO， R12， R14)、第二電阻器(R9， Rll， R13， R15) 以及第三電阻器(R26， R27， R28， R29)。
此外，保護(hù)器電路322影響由連接器310接收并路由到可編程設(shè) 備325的一些信號(hào)(例如Y， Wl， W2， YLO， 0)。在所示的構(gòu)造中， 保護(hù)器電路322包括四個(gè)二極管(D14， D15， D16， D17)，諸如高速 雙二極管，每個(gè)由陽(yáng)極耦接到由箝壓電路324生成的箝位電壓。保護(hù) 器電路322的二極管利用箝位電壓來(lái)防止由連接器310接收的信號(hào)損 壞或引起可編程設(shè)備325的故障(如下文進(jìn)一步所述)。生成箝位電壓 的箝壓電路324包括到電源VCC的連接、電容器C4、與電容器C4并 聯(lián)配置的電阻器R47以及耦接到地的二極管D8。
與其他可編程設(shè)備類似，可編程設(shè)備325能夠包括處理器、用于 存儲(chǔ)指令(程序命令)和用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器以及通常 與可編程設(shè)備相關(guān)聯(lián)的其他元件。可編程設(shè)備325能夠包括微控制器， 諸如Microchip PIC16F648A和NEC PD78F9234微控制器?？删幊淘O(shè)備 325通常被配置成基于來(lái)自HVAC系統(tǒng)10的特定元件的信號(hào)操作，所 述特定元件諸如是系統(tǒng)控制板20或電動(dòng)機(jī)25。在一種構(gòu)造中，可編程 設(shè)備325從第一裝置接收輸入信號(hào)，將所接收的信號(hào)從第一格式轉(zhuǎn)換 或處理成第二格式，以及將具有第二格式的輸出信號(hào)傳送到第二裝置。
例如，包括具有電路335的PCB的接口線40可操作地接收具有 與連接器310能容納的管腳數(shù)相對(duì)應(yīng)的第一管腳配置的第一信號(hào)，以及將第一信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二信號(hào)，用于由可編程設(shè)備325生成并經(jīng)由邏
輯電路300和連接器330發(fā)送的串行通信。在一些構(gòu)造中，邏輯電路 300能夠包括促進(jìn)串行通信的線路驅(qū)動(dòng)器電路和/或電平轉(zhuǎn)換電路。在 其他構(gòu)造中，接口線40能夠接收具有第一配置的第一信號(hào)以及生成具 有第一配置的第二信號(hào)。在另一例子中，可編程設(shè)備325可操作地從 系統(tǒng)控制板20接收輸入信號(hào)，轉(zhuǎn)換和/或處理輸入信號(hào)以生成命令，以 及將命令傳送到電動(dòng)機(jī)25。由可編程設(shè)備325生成的命令被路由到邏 輯電路300，以通過(guò)電纜連接器330串行發(fā)送。
可編程設(shè)備325也能夠分配存儲(chǔ)器來(lái)支持表示用于電動(dòng)機(jī)25的設(shè) 置的預(yù)編程指令。可編程設(shè)備325還能夠包括表示HVAC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 特征的信息，或能夠用來(lái)特征化用于特定系統(tǒng)的電機(jī)。例如，可編程 設(shè)備325能夠包括與恒溫器15、系統(tǒng)控制板20和/或電動(dòng)機(jī)25有關(guān)的 特征數(shù)據(jù)。此外，作為將接口線40連接到電動(dòng)機(jī)25的結(jié)果，接口線 40能夠?qū)⑻卣鲾?shù)據(jù)上載到電動(dòng)機(jī)25。在一些情況下，對(duì)于接口線40 將配置數(shù)據(jù)上載到電動(dòng)機(jī)25，系統(tǒng)控制板20不必與接口線40耦接。 接口線40能夠由電動(dòng)機(jī)25供電。因此，電動(dòng)機(jī)25和具有通過(guò)電路圖 335所示的PCB的接口線40能夠作為電機(jī)線組件獨(dú)立于例如系統(tǒng)控制 板20和恒溫器15操作。
在一些構(gòu)造中，編程座315能夠用來(lái)將信息上載到可編程設(shè)備 325。在預(yù)編程可編程設(shè)備325的情況下，編程座315能夠是PCB的可 選電路元件。例如，可編程設(shè)備325的制造過(guò)程能夠包括經(jīng)由連接器 330限定的串行連接和邏輯電路300來(lái)上載以及永久存儲(chǔ)特征和/或系 統(tǒng)信息/數(shù)據(jù)。換句話說(shuō)，例如，在制造過(guò)程期間以及在HVAC應(yīng)用中 利用接口線40之前，能夠?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)或上載到可編程設(shè)備325。因此， 可預(yù)期可編程設(shè)備325也能夠從電動(dòng)機(jī)25接收和存儲(chǔ)信息以鏡像存儲(chǔ) 在電動(dòng)機(jī)25的信息。
圖10是接口線40的集成電路的另外的構(gòu)造的電路圖。該電路釆用與上面結(jié)合圖7和9所述的電路的許多相同結(jié)構(gòu)并具有許多相同特
性。因此，下述描述主要集中在與上面結(jié)合圖7和9所述的電路不同 的結(jié)構(gòu)和特征上。對(duì)有關(guān)該結(jié)構(gòu)和特征的另外的信息，以及在圖10中 所示和下文所述的電路的結(jié)構(gòu)和特征的可能替選，應(yīng)當(dāng)參考結(jié)合圖7 和9的描述。與圖7和9的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和特征相對(duì)應(yīng)的圖10中所示 的電路的結(jié)構(gòu)和特征在下文中分別用400系列的參考數(shù)字表示。
電路435包括門電路400、連接器410、編程座415、耦接器電路 420、保護(hù)器電路422、箝壓電路424、電源電路426和可編程設(shè)備(例 如微控制器)425。圖10還示意性地示出連接到門電路400的電纜連 接器430。在所示的構(gòu)造中，門電路400包括9個(gè)電阻器R33， R34， R35， R36， R37， R38， R39， R40， R41和三個(gè)晶體管Q6， Q7， Q8。 連接器410可操作地從系統(tǒng)控制板20和其他輸入/輸出設(shè)備30接收信 號(hào)。例如，連接器410包括16管腳連接器，用于接收至少部分表示恒 溫器輸出信號(hào)、系統(tǒng)控制板設(shè)置以及圖1中所示的HVAC系統(tǒng)10的狀 態(tài)的信號(hào)。連接器410將所接收的信號(hào)路由到耦接器電路420和可編 程設(shè)備425。
耦接器電路420通常被構(gòu)造成對(duì)由連接器410接收的至少一些信 號(hào)提供信號(hào)整流。由耦接器電路420接收的至少一些信號(hào)是AC (正半 波，負(fù)半波，或全AC)，以及能夠用來(lái)接通例如發(fā)光晶體管。由耦接 器420處理的信號(hào)隨后被路由到可編程設(shè)備425。在圖IO所示的構(gòu)造 中，將四個(gè)信號(hào)(例如，關(guān)-延遲，單位大小，氣流，熱CFM)從連接 器410路由到耦接器電路420。在相應(yīng)的耦接器子電路431， 432， 433， 434中處理路由到耦接器電路420的每個(gè)信號(hào)。每個(gè)耦接器子電路431， 432， 433， 434接收由箝壓電路424生成的箝位電壓，以及包括二極管 (D14， D15， D16， D17)、場(chǎng)效應(yīng)晶體管或FET (Q2， Q3， Q4， Q5)， 第一電阻器(R18， R21， R24， R27)、第二電阻器(R17， R20， R23， R26)和第三電阻器(R19， R22， R25， R28)。此外，保護(hù)器電路422影響由連接器410接收并路由到可編程設(shè) 備425的一些信號(hào)(例如Y， Wl， W2， YLO， O， BK)。在所示的構(gòu) 造中，保護(hù)器電路422包括三個(gè)二極管(Dll， D12， D13)，諸如高速 雙二極管，每個(gè)由陽(yáng)極耦接到由箝壓電路424生成的箝位電壓。保護(hù) 器電路422的二極管利用箝位電壓來(lái)防止連接器410接收的信號(hào)損壞 或?qū)е驴删幊淘O(shè)備425的故障(如下文進(jìn)一步所述)。生成箝位電壓的 箝壓電路424包括到電源VCC的連接、電容器C5、與電容器C5并聯(lián) 配置的電阻器R50以及耦接到地的二極管D19。
與其他可編程設(shè)備類似，可編程設(shè)備425能夠包括處理器、用于 存儲(chǔ)指令(程序命令)和用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器以及通常 與可編程設(shè)備相關(guān)聯(lián)的其他元件?？删幊淘O(shè)備425能夠包括微控制器， 諸如Microchip PIC16F648A和NEC PD78F9234微控制器?？删幊淘O(shè)備 425通常被配置成基于來(lái)自HVAC系統(tǒng)10的特定元件的信號(hào)操作，所 述特定元件諸如是系統(tǒng)控制板20或電動(dòng)機(jī)25。在一種構(gòu)造中，可編程 設(shè)備425從第一裝置接收輸入信號(hào)，將所接收的信號(hào)從第一格式轉(zhuǎn)換 或處理成第二格式，以及將具有第二格式的輸出信號(hào)傳送到第二裝置。
例如，包括通過(guò)電路圖435所示的PCB的接口線40可操作地接 收與連接器410能容納的管腳數(shù)相對(duì)應(yīng)的第一管腳配置的第一信號(hào)， 以及將第一信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二信號(hào)，用于由可編程設(shè)備425生成并經(jīng)由 門電路400和連接器430發(fā)送的串行通信。在其他構(gòu)造中，接口線40 能夠接收具有第一配置的第一信號(hào)以及生成具有第一配置的第二信 號(hào)。在另一例子中，可編程設(shè)備425可操作地從系統(tǒng)控制板20接收輸 入信號(hào)，轉(zhuǎn)換和/或處理輸入信號(hào)以生成命令，以及將命令傳送到電動(dòng) 機(jī)25。由可編程設(shè)備425生成的命令被路由到門電路400，以通過(guò)電 纜連接器330發(fā)送。
可編程設(shè)備425也能夠分配存儲(chǔ)器來(lái)支持表示用于電動(dòng)機(jī)25的設(shè) 置的預(yù)編程指令。可編程設(shè)備425還能夠包括表示HVAC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征的信息，或能夠用來(lái)特性化用于特定系統(tǒng)的電機(jī)。例如，可編程
設(shè)備425能夠包括與恒溫器15、系統(tǒng)控制板20和/或電動(dòng)機(jī)25有關(guān)的 特征數(shù)據(jù)。此外，作為將接口線40連接到電動(dòng)機(jī)25的結(jié)果，接口線 40能夠?qū)⑻卣鲾?shù)據(jù)上載到電動(dòng)機(jī)25。在一些情況下，對(duì)于接口線40 將配置數(shù)據(jù)上載到電動(dòng)機(jī)25，系統(tǒng)控制板20不必與接口線40耦接。
在所示的構(gòu)造中，具有電路435的PCB包括電源電路426，該電 源電路426具有電壓調(diào)節(jié)器U4、齊納二極管D8、四個(gè)電容器C2， C3， C4， C7以及電阻器R3。與例如通過(guò)連接器130和330汲取電力的其 他構(gòu)造(例如電路135和335)不同，電源電路426允許接口線40通 過(guò)連接器410汲取電力。
在一些構(gòu)造中，編程座415能夠用來(lái)將信息上載到可編程設(shè)備 425。在預(yù)編程可編程設(shè)備425的情況下，編程座415能夠是PCB的可 選電路元件。還可預(yù)期可編程設(shè)備425能夠從電動(dòng)機(jī)25接收和存儲(chǔ)信 息，例如為了鏡像存儲(chǔ)在電動(dòng)機(jī)25的信息。
圖IIA示出電路500A，該電路500A包括與連接器110， 310， 410 以及可編程設(shè)備125, 325， 425類似的連接器510和可編程設(shè)備525。 傳感器電路527將連接器510連接到可編程設(shè)備525并可操作地幫助 檢測(cè)在連接器510的管腳9處的負(fù)電壓(以下稱為"管腳9")。更具體 地說(shuō)，管腳9具有將在可編程設(shè)備525的管腳5 (關(guān)于此從"管腳5") 檢測(cè)的負(fù)電壓信號(hào)。傳感器電路527包括兩個(gè)電阻器R1、 R2和二極管 Dl。檢測(cè)負(fù)電壓信號(hào)包括利用電阻器R2將管腳5拉到相對(duì)高的電壓。 當(dāng)在管腳9上沒(méi)有電壓或正電壓時(shí)，管腳5讀為高。當(dāng)管腳9目前具 有負(fù)電壓(例如負(fù)半周期中的24VAC)時(shí)，電流流過(guò)電阻器R2、 Rl、 二極管D1和出管腳9。通常將電阻器值設(shè)置為使得當(dāng)檢測(cè)到負(fù)電壓 管腳5接近零伏，由此向處理器發(fā)信號(hào)管腳9為負(fù)。
傳感器電路527的一個(gè)問(wèn)題是管腳5的負(fù)電壓會(huì)引起閉鎖，由此導(dǎo)致管腳5 (或可編程設(shè)備525的其他管腳)誤操作或引起可編程設(shè)備
525的損壞。傳感器電路527不包括防止管腳5進(jìn)入負(fù)電壓并引起可編 程設(shè)備525損壞的機(jī)構(gòu)或裝置。此外，如果管腳9處的電壓是來(lái)自變 壓器的AC，則精確電壓變化。因此，通常不可能設(shè)置電阻器值來(lái)排除 管腳5上的負(fù)電壓。
圖11B示出電路500B，該電路500B包括連接器510、可編程設(shè) 備525和將連接器510電耦接到可編程設(shè)備525的傳感器和保護(hù)器電 路528。傳感器和保護(hù)器電路528包括兩個(gè)電阻器Rl、 R2和二極管 Dl，與傳感器電路527類似。然而，傳感器和保護(hù)器電路528還包括 另一二極管D2，作為上述問(wèn)題的可能解決方案。二極管D2可操作地 通過(guò)允許電流從地流過(guò)二極管D2、電阻器R1、 二極管D1和出管腳9， 防止管腳5被驅(qū)動(dòng)到過(guò)度負(fù)電壓。然而，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)二極管通常操作期 間允許一些壓降(約0.5伏至約0.7伏)。二極管D2的壓降允許管腳5 具有類似值的負(fù)電壓。還注意到可編程設(shè)備(例如可編程設(shè)備525)的 大多數(shù)制造商不推薦使I/O管腳低于-0.2伏。
因此，二極管D2能夠包括Scho他y (肖特基)二極管。Schottky 二極管還稱為熱載流子二極管以及是具有低正向壓降和非?？焖俚拈_(kāi) 關(guān)動(dòng)作的半導(dǎo)體二極管。因此，對(duì)使用傳感器和保護(hù)器電路528的許 多應(yīng)用，作為二極管D2的Schottky 二極管限制二極管D2兩端的電壓， 因此，也限制管腳5上的負(fù)電壓。然而，Schottky 二極管通常很昂貴， 約為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)二極管的價(jià)格的10倍。因此，利用Schottky 二極管能夠 帶來(lái)成本損失。
圖11C示出電路500C,該電路500C包括連接器510、可編程設(shè) 備525和將連接器510電耦接到可編程設(shè)備525的傳感器和保護(hù)器電 路529。傳感器和保護(hù)器電路529包括兩個(gè)電阻器R1、 R2以及兩個(gè)二 級(jí)管D1、 D2，與傳感器和保護(hù)器電路528類似。然而，傳感器和保護(hù) 器電路529還包括與箝壓電路324、 424類似的箝壓電路524。箝壓電路524可操作地生成箝位電壓并包括到電源VCC的連接、電容器Cl、 與電容器C5并聯(lián)配置的電阻器R3以及耦接到地的二極管D3。
更具體地說(shuō)，由箝壓電路524生成的箝位電壓(標(biāo)記為VCALMP) 為連接到二極管D2的偏正電壓。將二極管D2連接到箝位電壓允許二 極管D2在操作期間生成約0.5伏至約0.7伏的壓降，同時(shí)維持管腳5 在約-0.2伏以上。因此，當(dāng)管腳9接收負(fù)電壓時(shí)，將管腳5拉到允許可 編程設(shè)備525檢測(cè)到負(fù)電壓的低電壓。在當(dāng)管腳9上的電壓降低到相 對(duì)過(guò)大負(fù)電壓的情況下，允許電流從電源VCC流過(guò)電阻器R3、 二極管 D2、電阻器Rl和二極管Dl，以便保護(hù)可編程設(shè)備525。因?yàn)橥ǔＳ?AC電流限定連接器510的輸入，所流過(guò)箝壓電路524的電流約在AC 電流的每個(gè)周期內(nèi)啟動(dòng)和停止。當(dāng)操作需要時(shí)，電容器C1保持備用電 荷來(lái)維持可用來(lái)流過(guò)二極管D2的足夠的電流?？紤]到電路529不利用 Schottky 二極管，電路529與電路528相比的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是降低了部件的 成本。應(yīng)理解電路527、 528和529可應(yīng)用于由電路135、 335、 435所 示的所有PCB。還應(yīng)理解電路529的其他配置是可能的并落在本發(fā)明 的范圍內(nèi)。
因此，本發(fā)明提供新的和有用的接口線、具有該接口線的新的和 有用的系統(tǒng)、以及操作該接口線和包括該接口線的系統(tǒng)的新的和有用 的方法。
權(quán)利要求
1.一種接口線，可操作地將外部控制器連接到電動(dòng)機(jī)，所述接口線包括第一連接器，具有第一管腳配置；耦接到所述第一連接器的電纜；第二連接器，耦接到所述電纜并具有不同于所述第一管腳配置的第二管腳配置；以及電路板，包括電耦接在所述第一連接器和所述第二連接器之間的電路中的可編程設(shè)備，所述可編程設(shè)備可被配置為將來(lái)自所述第一連接器的第一信號(hào)轉(zhuǎn)換成用于所述第二連接器的第二信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的接口線，其中，所述電路板包括與所述可 編程設(shè)備電路連接的所述第一連接器。
3. 如權(quán)利要求2所述的接口線，其中，所述可編程設(shè)備包括微控 制器。
4. 如權(quán)利要求l所述的接口線，其中，所述接口線從所述外部控 制器接收所述第一信號(hào)并將所述第二信號(hào)上載到所述電動(dòng)機(jī)。
5. 如權(quán)利要求4所述的接口線，其中，所述接口線從所述外部控 制器接收所述第一信號(hào)并生成到所述電動(dòng)機(jī)的所述第二信號(hào)。
6. 如權(quán)利要求1所述的接口線，其中，所述電動(dòng)機(jī)包括 具有定子和轉(zhuǎn)子的電機(jī)組件，以及電機(jī)控制器，連接到所述電機(jī)組件，并具有可操作地容納所述接 口線的所述第二連接器的第三連接器。
7. 如權(quán)利要求1所述的接口線，其中，所述電纜包括從所述電動(dòng)機(jī)向所述接口線供電的電力線。
8. 如權(quán)利要求1所述的接口線，其中，所述可編程設(shè)備包括具有 特征數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，并且其中，所述接口線進(jìn)一步可被配置為將所述 特征數(shù)據(jù)上載到所述電動(dòng)機(jī)。
9. 一種接口線，可操作地將數(shù)據(jù)上載到電動(dòng)機(jī)，所述接口線包括 第一連接器；耦接到所述第一連接器的電纜； 耦接到所述電纜的第二連接器；以及電路板，包括電耦接在所述第一連接器和所述第二連接器之間的 電路中的可編程設(shè)備，所述可編程設(shè)備包括具有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，并可 被配置為將所述數(shù)據(jù)上載到所述電動(dòng)機(jī)。
10. 如權(quán)利要求9所述的接口線，其中，所述可編程設(shè)備包括微控制器。
11. 如權(quán)利要求9所述的接口線，其中，所述電路板包括與所述 可編程設(shè)備電路連接的所述第一連接器。
12. 如權(quán)利要求ll所述的接口線，其中，所述電纜包括直接耦接 到所述電路板的第一端和直接耦接到所述第二連接器的第二端。
13. 如權(quán)利要求9所述的接口線，其中，所述電動(dòng)機(jī)包括 具有定子和轉(zhuǎn)子的電機(jī)組件，以及電機(jī)控制器，連接到所述電機(jī)組件，并具有可操作地容納所述接 口線的所述第二連接器的第三連接器。
14. 如權(quán)利要求9所述的接口線，其中，所述電纜包括從所述電 動(dòng)機(jī)向所述接口線供電的電力線。
15. 如權(quán)利要求9所述的接口線，其中，所述第一連接器包括第 一管腳配置以及所述第二連接器包括不同于所述第一管腳配置的第二 管腳配置。
16. 如權(quán)利要求15所述的接口線，其中，所述接口線被配置成將 來(lái)自所述第一管腳連接器的第一信號(hào)轉(zhuǎn)換成用于所述第二連接器的第 二信號(hào)。
17. 如權(quán)利要求16所述的接口線，其中，所述接口線從所述外部 控制器接收所述第一信號(hào)并生成到所述電動(dòng)機(jī)的所述第二信號(hào)。
18. 如權(quán)利要求9所述的接口線，其中，所述接口線可操作地將 特征數(shù)據(jù)上載到所述電動(dòng)機(jī)以操作電機(jī)。
19. 一種電機(jī)線組件，耦接到外部控制器，所述電機(jī)線組件包括 電動(dòng)機(jī)，包括具有定子和轉(zhuǎn)子的電機(jī)組件，以及電機(jī)控制器，連接到所述電機(jī)組件并具有帶有第一管腳配置的第 一連接器；以及 接口線，包括第二連接器，具有不同于所述第一管腳配置的第二管腳配置， 耦接到所述第二連接器的電纜，耦接到所述電纜并嚙合所述第一連接器的第三連接器，以及 電路板，包括電耦接在所述第二連接器和所述第三連接器之間的 電路中的可編程設(shè)備，所述可編程設(shè)備包括具有特征數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器， 并可被配置為選擇地將所述特征數(shù)據(jù)上載到所述電動(dòng)機(jī)，以及將來(lái)自 所述第二管腳配置的第一信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有所述第一管腳配置的第二信 號(hào)。
20. 如權(quán)利要求19所述的接口線，其中，所述電路板包括與所述 可編程設(shè)備電路耦接的所述第二連接器。
21. 如權(quán)利要求19所述的接口線，其中，所述電纜包括直接耦接 到所述電路板的第一端和直接耦接到所述第三連接器的第二端。
22. 如權(quán)利要求19所述的接口線，其中，所述接口線被配置為從 所述外部控制器接收所述第一信號(hào)并生成到所述電動(dòng)機(jī)的所述第二信 號(hào)。
23. 如權(quán)利要求19所述的接口線，其中，所述可編程設(shè)備包括微 控制器。
24. 如權(quán)利要求19所述的接口線，其中，所述電纜包括從所述電 動(dòng)機(jī)向所述接口線供電的電力線。
25. —種利用接口線操作電動(dòng)機(jī)的方法，所述接口線包括 第一連接器和第二連接器，耦接到所述第一連接器和所述第二連接器的電纜，以及 電路板，包括電耦接在所述第一連接器和所述第二連接器之 間的電路中的可編程設(shè)備，所述方法包括利用所述第一連接器接收具有第一配置的第一信號(hào)； 將所述第一信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有第二配置的第二信號(hào)；以及 生成從所述電路板并通過(guò)所述電纜到所述電動(dòng)機(jī)的所述第二信號(hào)。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其中，接收所述第一信號(hào)包括從 外部控制器接收所述第一信號(hào)。
27. 如權(quán)利要求25所述的方法，其中，生成第二信號(hào)包括利用所述第二連接器生成到所述電動(dòng)機(jī)的所述第二信號(hào)。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述電動(dòng)機(jī)包括電機(jī)組件 以及具有第三連接器的電機(jī)控制器，使得所述方法進(jìn)一步包括將所述第三連接器與所述接口線的所述第二連接器嚙合。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，進(jìn)一步包括作為生成所述第二信 號(hào)的結(jié)果利用所述電動(dòng)機(jī)操作所述電機(jī)組件。
30. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述可編程設(shè)備包括具有 特征數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，使得所述方法進(jìn)一步包括將所述第二連接器耦接到所述電動(dòng)機(jī)， 將所述特征數(shù)據(jù)從所述接口線上載到所述電動(dòng)機(jī)。
31. —種利用接口線操作電動(dòng)機(jī)的方法，所述接口線包括 第一連接器和第二連接器，耦接到所述第一連接器和所述第二連接器的電纜，以及 電路板，包括具有存儲(chǔ)器的可編程設(shè)備，所述可編程設(shè)備電耦接在所述第一連接器和所述第二連接器之間的電路中，所述方法包括利用用于操作所述電動(dòng)機(jī)的特征數(shù)據(jù)編程所述可編程設(shè)備； 將所述接口線的所述第二連接器耦接到所述電動(dòng)機(jī)；以及 將所述特征數(shù)據(jù)上載到所述電動(dòng)機(jī)。
32. 如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述電動(dòng)機(jī)包括電機(jī)組件 以及具有第三連接器的電機(jī)控制器，使得所述方法進(jìn)一步包括將所述 第三連接器與所述接口線的所述第二連接器嚙合。
33. 如權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包括作為上載所述特征數(shù) 據(jù)的結(jié)果利用所述電動(dòng)機(jī)操作鼓風(fēng)機(jī)。
34. 如權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包括 接收具有第一管腳配置的第一信號(hào)，將所述第一信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有第二管腳配置的第二信號(hào)，以及 生成到所述電動(dòng)機(jī)的所述第二信號(hào)。
35. 如權(quán)利要求34所述的方法，其中，接收所述第一信號(hào)包括從 外部控制器接收所述第一信號(hào)。
36. 如權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包括將特征數(shù)據(jù)從所述電 動(dòng)機(jī)下載到所述可編程設(shè)備。
37. —種操作將第一節(jié)點(diǎn)連接到第二節(jié)點(diǎn)的電路的方法，所述電 路包括到電源的連接，利用二極管到電氣接地的連接， 具有電阻器的第一電路，以及具有電容器的第二電路，所述第二電路與所述第一電路并聯(lián)配置， 所述方法包括 生成正電壓；將所述第一節(jié)點(diǎn)維持在預(yù)定閾值以上； 響應(yīng)于利用所述第二節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到負(fù)電壓，生成信號(hào)； 作為利用所述第二節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到的過(guò)大負(fù)電壓的結(jié)果，從所述電源 汲取電流。
38. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述閾值是約-0.2伏的電壓。
39. —種將第一節(jié)點(diǎn)連接到第二節(jié)點(diǎn)的電路，所述電路包括 傳感器電路，可操作地檢測(cè)負(fù)電壓，所述傳感器電路包括將所述傳感器電路耦接到所述第一節(jié)點(diǎn)的第一連接， 將所述傳感器電路耦接到所述第二節(jié)點(diǎn)的第二連接，以及 在所述第一連接和所述第二連接之間的第一二極管，所述第一二極管可操作地至少偏置從所述第二節(jié)點(diǎn)到所述第一節(jié)點(diǎn)的電流；以及保護(hù)器電路，可操作地響應(yīng)于在所述第一節(jié)點(diǎn)存在相對(duì)高的負(fù)電 壓，生成電流，所述保護(hù)器電路包括將所述保護(hù)器電路耦接到電源的第三連接；將所述保護(hù)器電路耦接到電氣接地的第四連接，所述第四連接具 有可操作地偏置到所述電氣接地的電流的二極管； 具有電阻器的第一電路；以及具有電容器的第二電路，所述第二電路與所述第一電路并聯(lián)配置， 所述第一電路與所述第二電路協(xié)作來(lái)生成參考電壓。
全文摘要
一種接口線，可操作地將外部控制器連接到電動(dòng)機(jī)。該接口線包括具有第一管腳配置的第一連接器、耦接到第一連接器的電纜、耦接到電纜并具有不同于第一管腳配置的第二管腳配置的第二連接器、以及具有電耦接在第一連接器和第二連接器之間的電路中的可編程設(shè)備的電路板。
文檔編號(hào)H01F27/04GK101542652SQ200780031937
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者保羅·史蒂芬·慕琳 申請(qǐng)人:A.O.史密斯公司